[iOS] [OC] NSNotificationCenter 进阶及自定义（附源代码）

1、并不总是需要移除观察者

自 iOS 9 开始（见 release notes ），Foundation 调整了 NSNotificationCenter 对观察者的引用方式（ zeroing weak reference），不再给已释放的观察者发送通知，因此以往在 dealloc 时移除观察者的做法可以省去。

如果是需要适配 iOS 8，那么 UIViewController及其子类可以省去移除通知的过程（亲测有效），而其他对象则需要在 dealloc 前移除观察者。

感谢 Ace 同学第一时间的测试发现

2、控制器添加和移除观察者的良好实践

控制器对象对于通知的监听通常是在生命周期的 viewDidLoad 方法处理，也就是说，在 viewDidLoad 之前，还未添加观察者，对应地在在移除通知通知时可以做是否加载了视图的判断如下：

- (void)dealloc {
    if (self.isViewLoaded) {
        [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self];
    }
}

这一点 isViewLoaded 的判断，对于 NSNotification 的监听来说不是必要的，因为在未监听通知的情况下，调用 removeObserver: 方法是仍旧是安全的，而 KVO ( key-value observing，则不然。因为 KVO 在未监听的情况下移除观察者是不安全的，所以如果是在 viewDidLoad 监听KVO ，则 KVO 的移除就需要执行判断：

- (void)dealloc {
    if (self.isViewLoaded) {
        [self removeObserver:someObj forKeyPath:@"someKeyPath"];
    }
}

此外，很多时候控制器的视图还未加载，也需要监听特定的通知，此时通知的监听适合在构造方法 initWithNibName:bundle 方法中监听，此构造方法在代码或者 Interface Builder 构建实例时都会调用：

- (instancetype)initWithNibName:(NSString *)nibNameOrNil bundle:(NSBundle *)nibBundleOrNil {
    self = [super initWithNibName:nibNameOrNil bundle:nibBundleOrNil];
    if (self) {
        [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
                                                 selector:@selector(onNotification:)
                                                     name:@"kNotificationName"
                                                   object:nil];
    }
    
    return self;
}

3、系统 `NSNotificationCenter` 是支持 `block` 手法的

自 iOS 4 开始通知中心即支持 block 回调，其 API 如下：

- (id <NSObject>)addObserverForName:(nullable NSNotificationName)name
                             object:(nullable id)obj
                              queue:(nullable NSOperationQueue *)queue
                         usingBlock:(void (^)(NSNotification *note))block
                                    NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);

回调可以指定操作队列，并返回一个观察者对象。调用示例：

- (void)observeUsingBlock {
    NSNotificationCenter *center = [NSNotificationCenter defaultCenter];
    observee = [center addObserverForName:@"kNotificationName"
                                   object:nil
                                    queue:[NSOperationQueue mainQueue]
                               usingBlock:^(NSNotification * _Nonnull note) {
                                   NSLog(@"got the note %@", note);
                               }];
}

- (void)dealloc {
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:observee];
}

其中，有几点值得注意：

方法返回一个 id<NSObject> 监听者对象，其实是系统的私有类的实例，因为没必要暴露其具体类型和接口，所以用一个 id<NSObject> 对象指明用途，从中可见协议的又一个应用场景。
这个返回值对象是充当了原来的 target-action 的封装实现，在其内部触发了 action 后调用起初传入的 block 参数。
返回的观察者和 block 都会被通知中心所持有，因此使用者有义务在必要的时候调用 removeObserver: 方法，将此监听移除，否则监听者和 block及其所捕获的变量都不会释放，从而导致内存泄露。此处详细的说明和解决方案可以参考 SwiftGG翻译组的翻译文章 Block 形式的通知中心观察者是否需要手动注销

4、在必要时提前拦截通知的发送

通知的使用在跨层和面向多个对象通信时十分便利，也因此而导致难以管理的问题颇受诟病，发送通知时可能需要统一做一些工作，此时对通知进行拦截是必要的。NSNotificationCenter 是 CFNotificationCenter 的封装，有使用类似 NSArray 的类簇设计，并采用了单例模式返回共享实例 defaultCenter。通过直接继承的方式进行发送通知的拦截是不可行的，因为获得的是始终是静态的单例对象，从 Telegram 公司的开源项目工程中可以看到：通过借鉴 KVO 的实现原理，将单例对象的类修改为特定的子类，从而实现通知的拦截。

第一步，修改通知中心单例的类：

@interface GSNoteCenter : NSNotificationCenter

@end


/// 修改单例的类为一个子类的类型
void hack() {
    id center = [NSNotificationCenter defaultCenter];
    object_setClass(center, GSNoteCenter.class);
}

第二步，拦截通知的发送事件：利用继承多态特性，在发送通知的前后进行拦截：

@implementation GSNoteCenter

- (void)postNotificationName:(NSNotificationName)aName
                      object:(id)anObject
                    userInfo:(NSDictionary *)aUserInfo
{
    // do something before post
    [super postNotificationName:aName
                         object:anObject
                       userInfo:aUserInfo];
    // do something after post
}

@end

PS：拦截之后可以发现系统发送通知的数量和频率真高，从这个侧面看发送通知的性能问题不用太过顾忌。

5、自定义不需要移除监听的 block 的通知中心（附源代码）

既不愿意手动移动通知，又想使用 block 实现通知监听，那么必要的封装是必须的。比如， ReactiveCocoa 中的实现如下：

@implementation NSNotificationCenter (RACSupport)

- (RACSignal *)rac_addObserverForName:(NSString *)notificationName object:(id)object {
	@unsafeify(object);
	return [[RACSignal createSignal:^(id<RACSubscriber> subscriber) {
		@strongify(object);
		id observer = [self addObserverForName:notificationName
                                        object:object
                                         queue:nil
                                    usingBlock:^(NSNotification *note) {
			[subscriber sendNext:note];
		}];

		return [RACDisposable disposableWithBlock:^{
			[self removeObserver:observer];
		}];
	}] setNameWithFormat:@""];
}
@end

将通知作为一个信号源，直接订阅 next 收听结果即可，十分优雅地解决了 block 的使用以及通知的移除。

在不引入响应式框架的情况下，通过自定义通知名称与观察者的关系的方式，可以满足要求。基本思路是：

以一个观察者对应一个 block，存入一个类似字典的集合，但需要实现当观察者释放时同时也释放 block，这里考虑采用支持弱引用的集合，比如 NSMapTable。
观察者对通知名进行监听，因此一个通知名对应了一个集合，当触发一个通知名时，通知集合内的存在的所有观察者。
通知中心统一持有所有通知名及其关联关系。

由此实现的初步封装完成放在 GitHub，通知的注册如下：

- (void)registerBlock:(GSNoticeBlock)block service:(NSString *)service forObserver:(id)observer {
    GSServiceMap *mapModel = [self mapForService:service];
    [mapModel.map setObject:block forKey:observer];
}

通知的触发如下：

- (void)triggerService:(NSString *)service userInfo:(id)userInfo {
    GSServiceMap *mapModel = [self mapForService:service];
    NSString *key = nil;
    NSEnumerator *enumerator = [mapModel.map keyEnumerator];
    while (key = [enumerator nextObject]) {
        GSNoticeBlock block = [mapModel.map objectForKey:key];
        !block ?: block(userInfo);
    }
}

如果需要提前移除监听，操作如下：

- (void)unregisterService:(NSString *)service forObserver:(id)observer {
    GSServiceMap *mapModel = [self mapForService:service];
    [mapModel.map removeObjectForKey:observer];
}

感谢 Mark 同学说通知中心不安全，才尝试自定义一个安全的通知中心。

源代码

GitHub

小结

通知中心，作为观察者模式的运用，通过 block 的运用可以有更灵活的表现，比如前文分享的 Uber 用于解决通知中心难以管理的解决方案以 Uber-signals 一窥响应式。

再到 ReactiveCocoa、RxSwift 函数响应式的思想的进一步抽象，编程的思维从命令式地调用一个方法/函数，转换为因为某个通知/信号而触发了下一步的操作，值得去进一步探索。

参考资料

Unregistering NSNotificationCenter Observers in iOS 9 Telegram 源代码 Microsoft/WinObjc Reimplementate NSNotificationCenter Microsolf/WinObjc 真是一座金山啊